[發明專利]一種具有反鐵磁偶合作用的四核鎳配合物及其合成方法

在審

• 申請號: 201710016007.6
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106633097A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 黃秋穎;林肖漪;馮子祎
• 申請（專利權）人: 黃秋穎
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于配位化學領域，具體涉及到一種具有反鐵磁偶合作用的取代咪唑二羧酸構筑的四核鎳配合物；同時涉及到一種取代咪唑二羧酸構筑的四核鎳配合物的合成方法。

背景技術

隨著現代測試技術以及化學鍵理論的發展，在無機化學和材料化學領域，配合物的研究進入了新的階段。目前，人們更加著重于多核配合物的應用性質的研究。研究發現，多核配合物的制備更多的依賴于采用經過精心設計的多齒橋連配體。多核配合物除了在結構上具有優勢之外，在應用領域，例如磁材料、催化、敏感材料、離子交換等等方面有著巨大的應用前景。一般來說，當使用具有多個配位點的柔性配體與金屬配位，在具有含有氮原子的輔助端基配體如吡啶或者乙睛存在下，常常容易形成多核的配合物結構。因此，人們對咪唑二羧酸 (H3IDC)及其2-位取代衍生物產生了比較大的興趣，此類配體攜有六個配位原子:兩個咪唑氮原子以及四個羧酸氧原子，可以構筑相當數量的多核配合物結構。但是文獻鮮見報道，因此設計、合成具有新奇結構和特殊性能的咪唑二羧酸及其2-位取代衍生物類配合物有著重要的科學意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供具有反鐵磁偶合作用的取代咪唑二羧酸構筑的四核鎳配合物，并提供其制備方法。

本發明所采用的技術方案為：選擇芳香基取代的咪唑二羧酸配體2-(間羥基)苯基-4,5-咪唑二羧酸(m-OHPhH₃IDC)，在吡啶存在下，采用乙腈和水的混合溶劑，溶劑熱下與醋酸鎳反應，合成一個結構新穎的四核鎳金屬配合物。

本發明的具有反鐵磁偶合作用的取代咪唑二羧酸構筑的四核鎳配合物的分子式為[Ni₄(m-HOPhHIDC)₄(py)₈]，晶體空間群屬于單斜C2/c，兩組相鄰Ni(II)通過m-HOPhHIDC^2-配體的兩個羧基O和兩個咪唑N原子連接起來形成四核結構，其中存在兩種配位環境稍有差異的Ni(II)離子：Ni(1)和Ni(2)都是六配位與來自m-HOPhHIDC^2-的兩個氮原子和兩個氧原子以及來自兩個吡啶分子的兩個氮原子配位，四個Ni(II)被四個m-HOPhHIDC^2-配位形成了八個穩定的Ni–N–C–C–O五元環，Ni(1)…Ni(2)和Ni(1)…Ni(2A)金屬間距離分別為0.6489nm和0.6439nm，接近于正四邊形，來自于苯環上的羥基和相鄰四核基團上未配位的羧基氧之間形成了O-H…O分子間氫鍵，從而連接相鄰的四核[Ni₄(m-HOPhHIDC)₄(py)₈]基團形成長鏈，進而這些長鏈在平行苯環間的π-π堆積力作用了下形成了三維的固態超分子結構。

本發明所述配合物的合成方法括以下步驟：

將四水合硝酸鎳Ni(OAc)₂×4H₂O(14.6-29.2mg,0.05-0.10mmol), 2-(間羥基)苯基-4,5-咪唑二羧酸m-OHPhH₃IDC(15.6-31.2mg,0.05-0.10 mmol), 吡啶pyridine (0.2-0.4mL)和乙腈與水CH₃CN/H₂O (3/4, 7-14 mL) 的混合物攪拌后，放于25毫升具有聚四氟乙烯內襯的反應釜中, 置于烘箱內在160°C下反應72-80小時后自然冷卻至室溫。得到綠色棒狀晶體[Ni₄(m-HOPhHIDC)₄(py)₈]，先用蒸餾水沖洗后，于空氣中自然干燥(以鎳為基準產率為69-72%)，晶體在空氣中穩定。

本發明的有益效果如下：低溫下即可合成配合物[Ni₄(m-HOPhHIDC)₄(py)₈]，且此配合物具有反鐵磁偶合作用，配合物結構獨特，合成技術簡單、安全、產物純度高且測量方法準確新穎。

附圖說明

圖1四核配合物[Ni₄(m-HOPhHIDC)₄(py)₈]的合成路線圖。